JAVA面向对象之抽象类和接口

2022-01-04 18:50:45

前面为大家介绍了类的相关概念以及使用方式，在Java中有两种特殊的类，分别为抽象类和接口（本质上还是类），这一片博客就为大家介绍一下抽象类以及接口的使用。对这两种特殊的类进行比较。

抽象类

如果一个类中存在某个或某些方法必须由继承该类的子类实现，这个时候我们就可以使用抽象类。使用了关键词abstract声明的类叫作“抽象类”。如果一个类里包含了一个或多个抽象方法，类就必须指定成abstract（抽象）。“抽象方法”属于一种不完整的方法，只含有一个声明，没有方法主体。定义抽象类的语法格式为：
public abstract class className { ...... }
继承和实现接口与普通类一样，只是在类名前面加上abstract关键字，以表明该类为抽象类。
在面向对象的概念中，我们知道所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来却不是这样。并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。比如：如果我们进行一个图形编辑软件的开发，就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念，它们是不同的，但是它们又都属于形状这样一个概念，形状这个概念在问题领域是不存在的，它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念，所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。
在面向对象领域，抽象类主要用来进行类型隐藏。我们可以构造出一个固定的一组行为的抽象描述，但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类，而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可以操作一个抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体，因此它可以是不允许修改的；同时，通过从这个抽象体派生，也可扩展此模块的行为功能。
抽象类的使用有如下几点需要注意的地方：
1. 如果将一个类声明为abstract，此类不能生成对象，只能被继承使用。
2. 抽象方法必须存在于抽象类中。
3. 抽象类中可以有一般的变量和一般的方法。
4. 子类继承抽象类必须实现其中抽象方法，除非子类为抽象类。

还是以之前的Animal类为例，我们将其改造为一个抽象类：

public abstract class Animal {
   private String type;
   private int age;

   public String getType() {
      return type;
   }
   public int getAge() {
      return type;
   }
   public void setType(String type) {
      this.type = type;
   }
   public void setAge(int age) {
      this.age = age;
   }

   public abstract void say();
}

在这个抽象类中，我们定义了一个抽象方法say()。用于子类去重写实现。子类与之前的编写几乎相同。

public class Dog extends Animal{
   public void say() {
      System.out.println("汪汪...");
   }
}

这样我们就继承了抽象类，并实现了其中的抽象方法say();。

接口

接口其实和抽象类是非常像的，只是接口着重于体现这个类能做什么，即有哪些方法。比如电脑上的主板，提供了一个显卡的插槽，不同的厂商生产显卡时要按照插槽的标准去生产，这和接口是同样的道理，接口提供了一套标准。
接口的定义格式为：
public interface className { ...... }
接口的一些用法可以总结为如下几点：
1. 因为java不支持多重继承，所以有了接口，一个类只能继承一个父类，但可以实现多个接口，接口本身也可以继承多个接口。
2. 接口里面的成员变量默认都是public static final类型的。必须被显示的初始化。
3. 接口里面的方法默认都是public abstract类型的。隐式声明。
4. 接口没有构造方法，不能被实例化。
5. 接口不能实现另一个接口，但可以继承多个接口。
6. 类如果实现了一个接口，那么必须实现接口里面的所有抽象方法，否则类要被定义为抽象类。

我们以显卡作为例子，抽象出一个GraphicsCard接口，接口中定义一个显示图像的dispaly()方法：

public interface GraphicsCard {
   public void dispaly();
}

然后我们在定义一个子类实现这个接口：

public class AMDGraphicsCard  implements GraphicsCard {
   public void dispaly() {
      System.out.println("AMD显卡");
   }
}

抽象类与接口比较

抽象类和接口之间很大程度上是很相似的，这里列举一下这两者的区别：
1. 接口只能包含抽象方法，抽象类可以包含普通方法。
2. 接口只能定义静态常量属性，抽象类既可以定义普通属性，也可以定义静态常量属性。
3. 接口不包含构造方法，抽象类里可以包含构造方法。

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